KR20120118872A - 산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치 - Google Patents

산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대량의 유기성폐기물인 음식물쓰레기 집하 처리의 산업용시설처리장치에 관한 것으로서 호기 소멸성 바이오 미생물균류를 이용하여 24시간 이내 무기물을 제외한 유기물을 95%이상 소멸시키는 과정에서 발생하는 수증기를 응축수로 만들어 정화를 통해 깨끗한 2급수 이상의 물로 환원, 활용수로 배출 사용하며 발생가스는 내부 순환 방식을 통해 재활용하고 잔류악취는 탈취처리 청정화하여 배출하는 처리과정과 최종 잔존물에 관하여 후속발효한 뒤, 무공해 퇴비로 활용하는 청정기술을 이용한 산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 산업용으로 대량의 음식물쓰레기를 집하함에 있어 투입저장호퍼와 그 하단에 설치되는 스크루 컨베이어 이송장치, 이송장치에서 연결되는 파쇄선별기와 선별기에서 분류된 음식물쓰레기를 1차 저장하는 중간저장호퍼, 중간저장호퍼에서는 유압이송장지를 통해 소멸처리장치 본체로 이송하고 처리과정 중 발생되는 수증기를 응축수를 만드는 기수분리 및 냉각장치, 응축수를 청정수질로 정화하기 위한 수질정화장치, 또한 분리된 가스의 재활용을 위해 공기와 유입하여 소멸처리장치 본체 내부로 이송하는 링브로워, 잔류 악취를 탈취, 배출하는 탈취장치와 소멸처리장치 본체에서 처리되고 남은 소량의 퇴비화된 잔존물을 배출하기 위한 스크루 컨베이어 퇴비이송장치와 퇴비화된 잔존물을 저장 발효시키기 위한 퇴비후숙발효 장치등과 아울러 상기 장치를 설정된 운용을 위한 PLC 컨트롤 제어장치, 콘베어 이송장치 및 파쇄선별기의 제어장치, 탈취시설의 제어장치 등을 구동하여 단계적으로 처리되는 것에 특징이 있다.

Description

산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치{Do industry foods trash large quantity gathering of goods extinction processing plant}
본 발명은 대량의 유기성 폐기물인 음식물쓰레기 집하 처리의 산업용 시설처리장치에 관한 것으로서 호기 소멸성 바이오 미생물균류를 이용하여 24시간 이내 무기물을 제외한 유기물을 95%이상 소멸시키는 과정에서 발생하는 수증기를 응축수로 만들어 정화를 통해 깨끗한 2급수 이상의 물로 환원, 활용수로 배출 사용하며 발생가스는 내부 순환 방식을 통해 재활용하고 잔류악취는 탈취처리 청정화하여 배출하는 처리과정과 최종 잔존물에 관하여 후속발효한 뒤, 무공해 퇴비로 활용하는 청정기술을 이용한 산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정과 음식점을 비롯하여 휴양지와 공장, 학교 등 식당에서는 음식물쓰레기 및 유기성 폐기물 등을 배출하게 되는데 이를 집단수거한 뒤 대량으로 매립을 하여 왔으나 포화상태로 수용이 어려움에 바다에 투기하거나 소각 등의 방법으로 처리되고 있어 상기 매립 또는 투기의 경우 폐기물에서 나오는 침출수에 의하여 지하수 또는 해양이 오염되고 있으며 이로 인하여 발생하는 메탄가스는 매립지의 침하를 가져오고 해양 생태환경에 치명적인 악영향을 끼치는 문제가 현실적이었다. 특히, 우리나라가 가입한 공해상에 오폐수 방류금지협약(런던협약)에 따라 2012년 이후에는 해양투기는 전면 금지되는 입장에서 그 대책이 시급히 강구되고 있다.
또한 소각의 경우, 배연 중에 다이옥신 등의 유해물질의 배출은 생태환경에 커다란 위해요소로 지적되고 있으며, 잔류염분을 제거하지 않은 상태의 비료 또는 사료화의 방법에 있어서는 자연환경에 부적합한 관계로 실효를 거두지 못하는 문제가 있었다.
이에, 상기한 음식물쓰레기 등 유기성 폐기물을 소멸처리 및 감량화하는 장치들이 개발되어 왔으나, 이는 단순히 건조시킨 뒤 그 중량을 줄여 매립, 투기하는 것에 불과한 실정으로 효용성을 크게 인정받지 못하였다.
본 발명은 대량의 유기성 폐기물인 음식물쓰레기 집하 처리의 산업용 시설처리장치에 관한 것으로서 호기 소멸성 바이오 미생물균류를 이용하여 24시간 이내 무기물을 제외한 유기물을 95%이상 소멸시키는 과정에서 발생하는 수증기를 응축수로 만들어 정화를 통해 깨끗한 2급수 이상의 물로 환원, 활용수로 배출 사용하며 발생가스는 내부 순환 방식을 통해 재활용하고 잔류악취는 탈취처리 청정화하여 배출하는 처리과정과 최종 잔존물에 관하여 후속발효한 뒤, 무공해 퇴비로 활용하는 청정기술을 이용한 산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 산업용으로 대량의 음식물쓰레기를 집하함에 있어 투입저장호퍼와 그 하단에 설치되는 스크류 컨베이어 이송장치, 컨베이어 이송장치에 연결되는 파쇄선별기와 파쇄선별기에서 이송되는 음식물쓰레기를 1차 저장하는 중간저장호퍼, 중간저장호퍼에서 음식물쓰레기를 소멸처리기로 이송하는 유압이송장치, 유압이송장치를 통하여 음식물쓰레기를 저장 소멸처리하는 소멸처리장치 본체, 건조기술에 의해 호기성 미생물과 화합 발효반응에 의하여 섭씨 40도 이상에서 발생하게 되는 수증기를 유입한 뒤 순간 냉각하여 응축수를 만드는 냉각장치, 응축수를 배관파이프로 이송하여 청정수질로 변환하기 위한 기수분리장치, BOD조절장치인 BOD 탱크를 구비한 수질정화장치, 또한 기수 분리장치에서 분리된 가스와 공기를 유입하여 소멸기본체 내부로 이송하는 링브로워, 그리고 잔존 악취를 탈취하여 배출하는 바이오필터를 구비한 탈취장치, 다음으로 소멸기본체에서 음식물쓰레기를 처리하고 남은 소량의 퇴비화된 잔존물을 1~2개월 후에 배출하기 위한 스크루 컨베이어 퇴비이송장치, 배출용 스크루 컨베이어에서 퇴비화된 잔존물을 저장 발효시키기 위한 퇴비후숙발효 장치등과 아울러 상기 장치를 설정된 운용을 위한 PLC 컨트롤 제어장치, 콘베어 이송장치 및 파쇄선별기의 제어장치, 그리고 탈취시설의 제어장치 등을 제어장치로 하고, 음식물소멸처리기 내부교반기의 구동용 감속모터장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고 있으며,
상기 스크루 컨베이어 이송장치, 파쇄선별기, 유압이송장치는 서로 연동하게 작동되며, 소멸처리기 본체의 쉘내부의 교반은 음식물 투입이 이루어지면 10분 작동 후 11시간 50분 멈춘 다음 다시 10분 작동되게 하여 교반동작이 하루 두번 가동하도록 함으로써 사용전력을 감소시키고 소멸처리장치 본체에 투입이 이루어지면 닫힌 밀착식 도어는 열리지 않게 되며, 이 후 슬라이드 밀착식 도어를 열게 되면 교반동작이 정지되게 회로 연결되어 안전성을 구비하고 있는 것에 특징이 있다.
본 발명은 산업용 음식물쓰레기를 집단 수거하여 소멸처리장치 및 방법에 의하여 음식물 쓰레기를 대량으로 집하 투입하고 이송장치에 의하여 이송 후 선별하여 호기 소멸성 바이오 미생물균류(일명, 아가리에 균; 바이오K2 및 S2균을 조합)와 교반하여 24시간 이내에 소멸시킴과 소멸과정에서 발생하는 수증기를 응축수로 만들어 정화를 통해 2급수 이상의 물로 환원, 활용수로 배출 사용하고 퇴비화된 잔류물은 후숙기간을 거쳐 친환경적이고 무공해의 양질 퇴비로 후숙하여 사용함으로써 종래의 음식물처리방법의 문제점을 해소하여 친환경적이고 쾌적한 생태환경을 유지하는 효과가 있다.
도1은 본 발명에 따른 산업용 음식물쓰레기 대량 집하 소멸처리장치의 개략적인 정면도.
도2는 본 발명의 실시 예에 의한 평면도이다
도3은 상기 실시예에 대한 측면도이고,
도4는 상기 평면도에 A 부분- 투입저장호퍼(11)의 측면과, B부분- 파쇄선별기 (13)와 중간저장호퍼(14)의 측면, C부분- 소멸처리장치 본체(16)와 퇴비후숙발효장치(23)의 설치 옆면, 그리고 D부분- 후숙발효장치(23)의 정면을 첨가하여 전체적인 실시의 도면이고
도5는 상기 전체적 실시의 도면에서 A, B, C, D의 표시를 구체적으로 도시한 도면이며
도6은 본 실시에 대한 음식물쓰레기의 용량이 증가될 때 설치의 응용도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
상기 첨부 실시의 예 도2에 도시된 바와 같이, 소멸처리장치 본체(16)의 일측에는 대용량의 음식물쓰레기를 운반하여온 차량에서 반출, 투입하기 위하여 유압 개폐 도어가 장착된 투입저장호퍼 (11)와 그 하단에 설치되는 스크루 컨베이어 이송장치(12)가 위치되어 있다.
상기 컨베이어 이송장치에 연결되는 파쇄선별기(13)가 위치하고 파쇄선별기와 파쇄선별기에서 이송되는 음식물쓰레기를 1차 저장하는 중간저장호퍼(14)가 위치하여 음식물쓰레기를 투입하면 스크루 컨베이어 이송장치를 통하여 유입된 음식물이 파쇄선별기를 통하여 음식물과 같이 투입된 유리병, 플라스틱류, 캔 등이 음식물쓰레기와 분리되며 선별된 음식물쓰레기는 다시 중간 저장호퍼로 이송되어 저장된다.
이때, 상기 파쇄선별기(13)에서 분리 배출된 유리병, 플라스틱류, 캔 등은 별도로 집하하여 압축기(미도시됨)를 이용하여 분리수거하게 된다.
또한, 상기 투입저장호퍼(11) 및 컨베이어 이송장치(12), 파쇄선별기(13)는 각기 제어할 수 있는 선처리 제어장치(25)에 의하여 자동 및 수동으로 가동된다.
그리고, 유압이송장치의 제어장치(26)에 의하여 수동 및 자동으로 작동되는 상기 중간저장호퍼에서 음식물쓰레기를 소멸처리기로 이송하는 유압이송장치(15)와 유압이송장치를 통하여 음식물쓰레기가 투입되는 소멸처리장치 본체(16)가 연결되어 있다.
상기의 소멸처리장치 본체(16)는 건조기술에 의해 호기성 미생물과 화합 발효반응에 의하여 섭씨 40도 이상에서 발생하게 되는 수증기를 순간 냉각하여 응축수를 만드는 냉각장치(17)와 응축수를 배관파이프로 이송하여 청정수질로 변환하기 위한 기수 분리장치(18)와 활성오니를 첨가하여 정화작업을 위한 BOD조절장치인 BOD 탱크를 구비한 수질정화 장치(19), 기수 분리장치에서 분리된 가스와 공기를 유입하여 소멸기본체 내부로 이송하는 링브로워(20)와 각기 연결되어 연동하게 작동하도록 되어 있다.
한편, 상기 소멸처리장치 본체(16)는 소멸 호기성 바이오 미생물 (일명, 아가리에균 ; 바이오K2 및 S2균을 배합한 미생물균류)가 적정량으로 투입되어 있으며, 투입된 음식물쓰레기 혼합을 위한 수평 회전식 교반기가 부착되어 있는 원통형의 대형 쉘로 형성되었으며 바깥측 사방에 아이 빔으로 고정, 지지가 되어 있고 상부에는 중간저장호퍼에 담겨있던 음식물쓰레기가 유압이송장치에서 유압에 의해 반출되는 파이프가 유입을 위해 접속되고, 그 옆으로 밀착식 개폐 도어가 대칭으로 밀착 가능하게 부착되어 있으며 정면과 배면에는 쉘 내부에 대한 수리 및 청소를 할 수 있도록 대칭으로 개폐되는 밀착식 도어가 부착되어 있고 하단에는 음식물소멸처리를 위하여 필요한 공기 및 기수 분리장치(18)에서 리사이클을 위하여 반입되는 배출된 가스의 유입을 위하여 연결된 파이프와 공기와 가스를 분산 투입할 수 있는 링블로워(20)와 연결되어 있으며, 정면 상부 일측에는 호기성 미생물과 화합 발효반응에 의하여 섭씨 40도 이상으로 발생하게 되는 가스와 수증기를 배출하여 냉각하기 위한 냉각장치(17)로 이송하기 위한 배관파이프가 연결되어 있다.
그리고 좌측면에는 소멸처리장치 본체(16) 내부의 교반기 축과 연결된 기어 및 교반기 축을 회전가동하게 하는 감속모터(28)가 체인을 통하여 연결되어 있고 우측면에는 소멸처리장치 본체(16)에서 95%의 음식물쓰레기를 처리하고 남은 소량의 퇴비화된 5%의 잔존물을 1~2개월 후에 배출하기 위한 스크루 컨베이어 퇴비이송장치(22)와 배출용 스크류콘베어에서 퇴비화된 잔존물을 저장 발효시키기 위한 퇴비후숙발효 장치(23)들과 연결되어 있다.
또한, 상기 장치를 설정된 운용을 위한 PLC 컨트롤 제어장치(24)에는 소멸처리장치 본체(16)의 내부의 섭씨 20도 이하의 온도가 되면 작동하여 적정 온도를 유지할 수 있는 온도 측정센서와 회로 설계된 히팅장치(미도시됨), 링브로워(20), 스크류콘베어 퇴비 이송장치(22) 및 교반기의 구동 감속모터(28)를 제동할 수 있으며, 각기 가동시간을 자동으로 제어하거나 수동으로 구동할 수 있는 컨트롤 및 제동프로그램을 조작하여 입력 조정할 수 있다.
상기 소멸처리장치 본체(16)는 음식물쓰레기 소멸과정에서 호기성 미생물인 바이오균(일명, 아가리에균; 바이오K2 및 S2의 혼합균)이 음식물쓰레기를 먹이로 발효작용하며 발생하는 강한 열과 폭기 작용으로 인한 수증기와 가스가 발생하여 섭씨 40도 이상의 온도를 가지고 있으나 이를 일정하게 유지하기 위해서는 본체를 보온 보조막(미도시됨)을 부착하고 있다.
이로써 상기 소멸처리장치 본체(16)에서는 음식물쓰레기가 미생물에 의한 발효 소멸화 되면서 포집된 수증기와 가스를 배출하여 수증기를 청정수질로 변환시키는 과정을 거치기 위해 순간 냉각하여 응축수를 만드는 냉각장치(17)로 송출하고 기수분리장치(18)와 기수 분리장치에서는 수증기와 같이 유입된 가스를 분리하여 다시 리사이클로 링브로워(20)을 통하여 소멸처리장치 본체(16) 내부로 방출하고 응축된 물은 활성 오니를 첨가하여 정화작업을 위한 BOD조절장치인 BOD 탱크를 구비한 수질정화장치(19)에서 정화를 거쳐 활용수로 방출하여 용수로 사용할 수 있게 된다.
한편, 기수 분리장치에서 수증기와 가스를 분리하면서 잔류하는 악취는 탈취시설의 제어장치(27)에 의해 컨트롤 되어 바이오필터를 구비한 탈취장치(21)로 이송하여 악취를 제거하여 배출함으로써 청정함을 유지하게 한다.
상기 소멸처리장치 본체(16) 내부에 투입된 음식물쓰레기는 호기성 미생물에 의해 24시간 이내 95%가 소멸처리되고 종국적으로는 소량(5%)의 미생물을 보유한 퇴비화된 잔류물이 남게 되는데 이때, 미생물의 생존 사이클이 1~2개월을 경과하면 퇴화됨으로 새로운 미생물을 보충하기 위하여 잔존물을 퇴비화하기 위하여 배출함에 있어 소멸처리장치 본체(16)에 부착 연결된 스크루 컨베이어 퇴비 이송장치(22)를 가동하여 퇴비후숙발효 장치(23)로 이송한다.
상기 잔존물이 이송된 퇴비후숙발효 장치(23)의 발효조에서 36일 이상 후숙하면 양질의 퇴비로 환원되고 친환경적인 무공해 퇴비를 범용으로 사용할 수 있다.
11: 유압 개폐 도어가 장착된 투입저장호퍼, 12: 컨베이어 이송장치,
13: 파쇄선별기, 14: 중간저장호퍼, 15: 유압이송장치,
16: 음식물소멸처리장치 본체, 17: 냉각장치, 18: 기수분리장치,
19: 수질정화장치, 20: 링브로워, 21: 탈취장치,
22: 스크류 콘베어 퇴비 이송장치, 23: 퇴비후숙발효 장치,
24: PLC 컨트롤제어장치, 25: 선처리제어장치, 26: 유압이송장치의 제어장치,
27: 탈취시설의 제어장치,
28: 음식물 소멸처리장치 본체 내부교반기의 구동용 감속모터처리장치
A: 투입저장호퍼(11)의 측면, B: 파쇄선별기(13)와 중간저장호퍼(14)의 설치 측면,
C: 소멸처리장치 본체(16)와 퇴비후숙발효장치(23)의 설치 옆면,
D: 후숙발효장치(23)의 정면

Claims (1)

  1. 원통형의 대형 음식물 소멸처리장치 본체(16)와
    상기 소멸처리장치 본체(16)의 일측에 설치되어 유압식 개폐 커버가 설치된 음식 물투입호퍼(11),
    상기 투입호퍼(11) 하부 일단에 설치되는 스크류 컨베어 이송장치(12)
    상기 스크류컨베어 이송장치로 이송된 음식물쓰레기를 파쇄분리하는 파쇄선별기(13),
    상기 파쇄선별기(13)에서 분리 이송된 음식물을 저장하는 중간저장호퍼(14),
    상기 중간저장호퍼(14)에서 저장된 음식물쓰레기를 음식물소멸처리장치 본체(16)로 유입시키기 위한 유압이송장치(15),
    상기 서지 음식물소멸처리 장치(16)에서 포집 배출된 수증기를 냉각하여 응축수로 변환하는 냉각장치(17),
    상기 음식물 소멸처리장치(16)에서 배출된 가스를 응축수 변환시 분리하는 기수분리장치(18),
    상기 냉각장치(17)에서 환원된 응축수를 활성 오니를 이용하여 청정의 수질의 용수로 정화하는 BOD조절장치인 BOD 탱크를 구비한 수질정화장치(19),
    상기 기수분리장치(18)에서 분리된 가스를 리사이클 순환을 위하여 소멸처리장치 본체(16)로 미생물이 필요로 하는 공기와 같이 유입시키는 링브로워(20),
    상기 기수분리장치(18)에서 잔존하게 되는 악취를 제거하기 위하여 바이오필터를 구비한 탈취장치(21),
    상기 음식물 소멸처리장치 본체에 퇴비화된 잔존물을 배출, 이송하기 위한 스크류 콘베어 퇴비이송장치(22),
    상기 스크류 콘베어 퇴비 이송장치(22)를 통하여 반출된 퇴비화 된 잔존물을 후숙발효하기 위한 저장장치인 퇴비후숙발효 장치(23),
    본 발명에 의한 상기 장치들을 설정된 신호값에 의하여 컨트롤하는 제어수단과 프로그램이 내장된 PLC 컨트롤제어장치(24), 선처리제어장치(25) 및 유압이송장치의 제어장치(26), 탈취시설의 제어장치(27) 등의 제어장치
    상기 음식물 소멸처리장치 본체(16) 내부교반기의 구동용 감속모터처리장치(28),
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